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具有 Gilbert 阻尼参数的磁性系统热激发理论

介观与纳米尺度物理 2025-04-02 v2

摘要

磁性系统可以表现出其时间尺度通常由阿姆斯壮定律描述的热激发。然而,仅限于特定情况的鲁棒预测结果才可获得。以 Langer 的谐波理论为灵感,我们推导了多维自旋系统的通用激活率。假设初始最小值的局部热平衡,并推导沿 saddle 点处不稳定动力学模式的概率密度流动表达式,我们获得作为 Gilbert 阻尼参数 α\alpha 函数的激活率表达式。我们发现该表达式在 α1\alpha\ll1 的物理相关范围内仍然有效。当激活由所有自旋的相干重新定向特征时,我们通过将其写成自旋波频率的函数,洞察了阿姆斯壮定律前置因子,从而对于有限反磁性自旋链的情况,获得一个随系统规模平方指数衰减的表达式,表明米勒-奈德尔规则失效。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.02469,
  title  = {A robust theory of thermal activation in magnetic systems with Gilbert damping},
  author = {Hugo Bocquet and Peter M. Derlet},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.02469},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages, 7 figures